Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Phát xung quang học đa sắc bằng phương pháp Raman – trộn bốn sóng

Trong vài thập kỷ gần đây, quang học phi tuyến và quang phổ học phi tuyến được ứng dụng rất nhiều trong các nghiên cứu về vật cấu trúc vật liệu, trong thông tin quang, sử dụng hiện tượng quang học phi tuyến để tạo laser xung cực ngắn cỡ vài femto giây (10-15 s) hay thậm chí có thể là atto giây. Luận văn sẽ tiến hành nghiên cứu phát xung quang học đa sắc bằng phương pháp Raman – trộn bốn sóng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Phát xung quang học đa sắc bằng phương pháp Raman – trộn bốn sóng ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------ PHAN ĐÌNH THẮNGPHÁT XUNG QUANG HỌC ĐA SẮC BẰNG PHƢƠNG PHÁP RAMAN – TRỘN BỐN SÓNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội, 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------ PHAN ĐÌNH THẮNG PHÁT XUNG QUANG HỌC ĐA SẮC BẰNG PHƢƠNG PHÁP RAMAN – TRỘN BỐN SÓNG CHUYÊN NGÀNH : QUANG HỌC Mã số : 60440109 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌCNGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. HOÀNG CHÍ HIẾU TS. NGUYỄN MẠNH THẮNG Hà Nội, 2017 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Hoàng Chí Hiếu,TS. Nguyễn Mạnh Thắng là những người trực tiếp hướng dẫn tôi, tạo mọi điều kiệnthuận lợi để tôi có thể thực hiện và hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới GS. Totaro Imasaka tại phòng thínghiệm Center of Future Chemistry, Division of International Strategy, KyushuUniversity, Nhật Bản. Đã tạo điều kiện để tôi thực hiện các thí nghiệm và nghiêncứu trong luận văn này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Vũ Dương đãgiúp đỡ tôi rất nhiều trong các nghiên cứu của tôi. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô cùng toàn thể các cán bộ, nghiêncứu sinh, học viên cao học và sinh viên thuộc Bộ môn Quang lượng tử đã nhiệt tìnhủng hộ và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn các cán bộ, chuyên viên của các phòng bantrong nhà trường và Khoa Vật lý đã hướng dẫn, tạo điều kiện để tôi nhanh chónghoàn thành mọi thủ tục bảo vệ. Cuối cùng, tôi xin được gửi lòng biết ơn đến gia đình và người thân đã luônủng hộ, tin tưởng và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và công tác. Hà Nội, ngày 20 tháng 7 năm 2017 Học viên cao học Phan Đình Thắng Mục lụcDANH MỤC HÌNH VẼ .............................................................................................. iDANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................vDANH MỤC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ........................................................... viMở đầu ........................................................................................................................1 1.1. Quang học phi tuyến ...................................................................................3 1.2. Hiệu ứng quang học phi tuyến bậc hai ........................................................8 Hiệu ứng phát hòa ba bậc hai ..............................................................................8 Hiệu ứng phát tần số tổng và tần số hiệu ..........................................................11 Phát khuếch đại thông số quang học .................................................................12 1.3. Hiệu ứng quang phi tuyến bậc ba. .............................................................13 1.3.1. Hiệu ứng Kerr ....................................................................................14 1.3.2. Hiện tượng tự điều biến pha ..............................................................15 1.3.3. Hiện tượng điều biến pha chéo ..........................................................17 1.3.4. Hiện tượng trộn bốn sóng ..................................................................18 Phát hòa ba bậc ba (THG) .................................................................................20 Phát hiệu tần số trộn bốn sóng (FWDFM) ........................................................20 Trộn bốn sóng suy biến (DFWM) .....................................................................21 1.4. Nghiên cứu phát xung quang học đa bước sóng bằng hiệu ứng Raman – Trộn bốn sóng. ......................................................................................................22 1.4.1. Tổng quan phát xung quang học đa bước sóng bằng hiệu ứng Raman-trộn bốn sóng ........................................................................................23 1.4.2. Raman-trộn bốn sóng trong môi trường khí hydro ...........................27 1.4.2.1. Các mức năng lượng dao động - quay của phân tử hydro .............28 1.4.2.2. Raman-trộn bốn són ...